钢筋代换公式

钢筋代换公式 等面积和等强度 都要 要 详细 答 一 等强度代换 不同钢号钢筋代换时 按强度相等的原则进行代换 称为 等强度代换 等强度代换的条件就是代换 钢筋的总承载力等于原设计钢筋的总承载力 用公式可表示为 AS2 y2 AS1 y1 即 AS2 AS1 y1 y2 或 n2 d22 y2 n1 d22 y1 即 n2 n1 d1 2 y1 d22 y2 式中 AS1 AS2 分别为原设计钢筋总面积和代换后设计钢筋总面积 y1 y 2 分别为原设计钢筋强度和代换后钢筋设计强度 n1 n2 分别为原设计钢筋根数和代换后钢筋根数 n1 n2 分别为原设计钢筋直径和代换后钢筋直径 二 等面积代换 用同钢号钢筋代换时 可按钢筋截面积相等的原则进行代换 称为 等面积代换 即 AS1 AS2 或 n1 d12 n2 d22 n2 n1 d12 d22 式中符号同前 例 某预制板设计配筋为 6 12 仓库无此钢筋 现拟用 10 钢筋代换 试计算需用代换根数 解 n2 n1 d12 d22 6 1 22 1 02 8 64 根 取 9 根 10 钢筋代用 钢筋等截面及等强度代换 钢筋理论重量 理论重量 0 00617 d 2 kg m 强度系数 设计强度 级钢 2 4 级钢 3 4 级钢 3 8 1 等截面代换 一般指原设计 钢筋和代换钢筋的材质 设计强度 相同 但直径不同的代换 其计算公式为 代换钢筋间距 代换钢筋理论重量 原设计钢筋理论重量 原设计间距 例 某设计采用了圆 10 钢筋 间距 180mm 配筋 因圆 10 钢筋无货 拟用圆 8 代换 代换钢筋的间距应是多少 代换钢筋间距 0 395 0 617 180 115 mm 2 按理论重量代换钢筋根数 适用于采用根数配筋时 计算 公式为 代换钢筋根数 原设计钢筋理论重量 代换钢筋理论重量 原设计根数 例 某设计 配筋为 10 根圆 10 拟用圆 8 代换 代换后应是多少根 代换钢筋根数 0 617 0 395 10 15 62 取定 16 根 采用根数代换时 一定要注意构造要求 3 等 强度代换 一般指原设计钢筋与代换钢筋的规格 直径 相同或者不同 但材质 设计强度 不同 时的代换 其计算公式为 代换钢筋间距 代换钢筋理论重量 代换钢筋强度系数 原设 计钢筋理论重量 原设计钢筋强度系数 原设计间距 mm 例 原设计圆 10 间距 180mm 级钢 现采用圆 8 代换 级钢 代换钢筋的间距应是多少 代换钢筋间距 0 395 3 4 0 617 2 4 180 163 mm 4 按强度代换钢筋根数 适用于设计采用根数配筋时 计 算公式如下 代换钢筋根数 原设计钢筋理论重量 原设计钢筋强度系数 代换钢筋理论重量 代换钢筋强度系数 原设计根数 例 原设计采用 4 根圆 25 级钢 若用圆 22 级钢 代 换钢筋 需要几根 代换钢筋根数 3 85 2 4 2 98 3 4 4 3 65 取定 4 根 2 等面积代换 当构件按最小配筋率配筋时 钢筋可按面积相等原则进行代换 3 当构件受裂缝宽度或挠度控制时 代换后应进行裂缝宽度或挠度 二钢筋代换方法 钢筋代换的方法有以下 3 种 三 代换注意事项 钢筋代换时 必须充分了解设计意图和代换材料性能 并严格遵守现行混凝土结构设 计规范的各项规定 凡重要结构中的钢筋代换 应征得设计单位同意 1 对某些重要构件 如吊车梁 薄腹梁 桁架下弦等 不宜用 HPB235 级光圆钢筋代替 HRB335 和 HRB400 级带肋钢筋 2 钢筋代换后 应满足配筋构造规定 如钢筋的最小直径 间距 根数 锚固长度等 3 同一截面内 可同时配有不同种类和直径的代换钢筋 但每根钢筋的拉力差不应过 如同品种钢筋的直径差值一般不大于 5mm 以免构件受力不匀 4 粱的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换 以保证正截面与斜截面强度 5 偏心受压构 如框架柱 有吊车厂房柱 桁架上弦等 或偏心受拉构件作钢筋代换 时 不取整个截面配筋量计算 应按受力面 受压或受拉 分别代换 6 当构件受裂缝宽度控制时 如以小直径钢筋代换大直径钢筋 强度等级低的钢筋代 替强度等级高的钢筋 则可不作裂缝宽度验算 质量通病与防治 一柱子受力筋代换后截面不足 1 现象 绑扎柱子钢筋骨架时 发现受力面钢筋不足 钢筋代换 质量验收要求 当钢筋的品种 级别或规格需作变更时 应办理设计变更文件 相关规范要求 混凝土结构设计规范 GB 50010 结构构件中的普通纵向受力钢筋宜选用 HRB400 HRB335 级钢筋 箍筋宜选用 HRB335 HRB400 HPB235 级钢筋 在施工中 当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的纵 向受力钢筋时 应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则进行代换 并应满足正常使 用极限状态和抗震构造措施的要求 建筑抗震设计规范 GB 50011 在施工中 当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时 应按照 钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算 并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要 求 施工工艺与技术 一 钢筋代换原则 当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时 可参照以下原则进行钢筋代换 1 等强度代换 当构件受强度控制时 钢筋可按强度相等原则进行代换 2 等面积代换 当构件按最小配筋率配筋时 钢筋可按面积相等原则进行代换 3 当构件受裂缝宽度或挠度控制时 代换后应进行裂缝宽度或挠度验算 二钢筋代换方法 钢筋代换的方法有以下 3 种 1 当结构构件是按强度控制时 采用等强度代换原则 A2 f2 A1 f1 其中 A f 分别代表钢筋的面积和设计强度角标 1 2 代表原钢筋设计和代换后的状态 2 当结构构件采用最小配筋率控制时 采用等面积代换原则 A2 A1 其中 A 代表钢筋的面积角标 2 代表原钢筋设计和代换后的状态 3 当结构构件按裂缝宽度或挠度控制时 钢筋的代换采需进行裂缝宽度或挠度验算 三代换注意事项 钢筋代换时 必须充分了解设计意图和代换材料性能 并严格遵守现行混凝土结构设计规范的各项 规定 凡重要结构中的钢筋代换 应征得设计单位同意 1 对某些重要构件 如吊车梁 薄腹梁 桁架下弦等 不宜用 HPB235 级光圆钢筋代替 HRB335 和 HRB400 级带肋钢筋 2 钢筋代换后 应满足配筋构造规定 如钢筋的最小直径 间距 根数 锚固长度等 3 同一截面内 可同时配有不同种类和直径的代换钢筋 但每根钢筋的拉力差不应过大 如同品种钢筋的直径差值一般不大于 5mm 以免构件受力不匀 4 粱的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换 以保证正截面与斜截面强度 5 偏心受压构件如框架柱 有吊车厂房柱 桁架上弦等或偏心受拉构件作钢筋代换时 不取整个截面配筋量计算 应按受力面受压或受拉分别代换 6 当构件受裂缝宽度控制时 如以小直径钢筋代换大直径钢筋 强度等级低的钢筋代替强 度等级高的钢筋 则可不作裂缝宽度验算 钢筋代换 当钢筋的品种 级别或规格需作变更时 应办理设计变更文件 代换原则当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符时 可参照以下原则进行钢筋代换 1 等强度代换 当构件受强度控制时 钢筋可按强度相等原则进行代换 2 等面积代换 当构件按最小配筋率配筋时 钢筋可按面积相等原则进行代换 3 当构件受裂缝宽度或挠度控制时 代换后应进行裂缝宽度或挠度验算 等强代换方法 1 计算法 式中 n2 代换钢筋根数 n1 原设计钢筋根数 d2 代换钢筋直径 d1 原设计钢筋直径 fy2 代换钢筋抗拉强度设计值 表 fy1 原设计钢筋抗拉强度设计值 上式有两种特例 1 设计强度相同 直径不同的钢筋代换 2 直径相同 强度设计值不同的钢筋代换 钢筋强度设计值 N mm2 钢筋种类 抗拉强度设计值 fy 抗压强度设计值 fy 1 热轧钢筋 HPB235 210 210 HRB335 300 300 HRB400 360 360 RRB400 360 360 2 冷轧带肋钢筋 LL550 360 360 LL650 430 380 LL800 530 380 9 3 2 3 构件截面的有效高度影响 钢筋代换后 有时由于受力钢筋直径加大或根数增多而需要增加排数 则构件截面的有效高 度 h0 减小 截面强度降低 通常对这种影响可凭经验适当增加钢筋面积 然后再作截面强 度复核 对矩形截面的受弯构件 可根据弯矩相等 按下式复核截面强度 式中 N1 原设计的钢筋拉力 等于 As1fAs1 原设计钢筋的截面面积 fy1 原设计钢筋的抗拉强度设计值 N2 代换钢筋拉力 同上 h01 原设计钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离 h02 代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离 fc 混凝土的抗压强度设计值 对 C20 混凝土为 9 6N mm2 对 C25 混凝土为 11 9N mm2 对 C30 混凝土为 14 3N mm2 b 构件截面宽度 9 3 2 4 代换注意事项 钢筋代换时 必须充分了解设计意图和代换材料性能 并严格遵守现行混凝土结构设计规范 的各项规定 凡重要结构中的钢筋代换 应征得设计单位同意 1 对某些重要构件 如吊车梁 薄腹梁 彬架下弦等 不宜用 HPB235 级光圆钢筋代替 HRB335 和 HRB400 级带肋钢筋 2 钢筋代换后 应满足配筋构造规定 如钢筋的最小直径 间距 根数 锚固长度等 3 同一截面内 可同时配有不同种类和直径的代换钢筋 但每根钢筋的拉力差不应过大 如 同品种钢筋的直径差值一般不大于 5mm 以免构件受力不匀 4 梁的纵向受力钢筋与弯起钢筋应分别代换 以保证正截面与斜截面强度 5 偏心受压构件 如框架柱 有吊车厂房柱 桁架上弦等 或偏心受拉构件作钢筋代换时 不取整个截面配筋量计算 应按受力面 受压或受拉 分别代换 6 当构件受裂缝宽度控制时 如以小直径钢筋代换大直径钢筋 强度等级低的钢筋代替强度等级高 的钢筋 则可不作裂缝宽度验算 钢筋代换实例 今有一块 6m 宽的现浇混凝土楼板 原设计的底部纵向受力钢筋采用 HPB235 级 12 钢筋 120mm 共计 50 根 现拟改用 HRB335 级 12 钢筋 求所需 12 钢筋根数及其间距 解 本题属于直径相同 强度等级不同的钢筋代换 采用公式 计算 n2 50 210 300 35 根 间距 120 50 35 171 4 取 170mm 例 今有一根 400mm 宽的现浇混凝土梁 原设计的底部纵向受力钢筋采用 HRB335 级 22 钢筋 共计 9 根 分二排布置 底排为 7 根 上排为 2 根 现拟改用 HRB400 级 25 钢筋 求所需 25 钢筋根数及其布置 解 本题属于直径不同 强度等级不同的钢筋代换 采用公式 5 81 根 取 6 根 应该为 360 一排布置 增大了代换钢筋的合力点至构件截面受压边缘的距离 h0 有利于提高构件的承载力 例 3 已知梁的截面面积尺寸如图所示 采用 C20 混凝土制作 原设计的纵向受力钢筋采用 HRB400 级 20 钢筋 共计 6 根 单排布置 中间 4 根分别在二处弯起 拟改用 HRB335 级 22 钢筋 求所需钢筋根数及其布置 图 9 57 矩形梁钢筋代换 a 原设计钢筋 b 代换钢筋 解 1 弯起钢筋与纵向受力钢筋分别 换 以 2 20 为单位 按公式 9 11 代换 22 钢筋 1 98 取 2 根 2 代换后的钢筋根数不变 但直径增大 需要复核钢筋净间距 s s 300 2 25 6 22 5 23 6 25mm 需要布置为两排 底排 4 根 二排 2 根 3 代换后的构件截面有效高度 h02 减 小 需要式 9 14 复核截面强度 4 角部两根改为 25 钢筋 再复核截面强度 小结 代换钢筋采用 4 22 2 25 按图 9 57 b 布置 满足原设计要求 tiangang100 2009 06 04 00 13 如果全部是上部通长钢筋则不能布置为两排 不过 300 的梁宽 5 根 25 的应该是下部钢筋 8 根 20 的代换如果布置为两排 二排的钢筋受力显然不如一排的 虽然是等面积代换 但是梁的承载力削 弱了 总之一条原则 涉及到结构变更的必须经过设计师的同意并办理相关的变更文件 施工单位 可以根据施工条件 难度等提出变更要求并写出详细变更内容 技术核定单就是专门用来 作类似的变更的 可以是施工单位提出 也可以由建设单位提出 经过监理 设计 建设单位签字 盖章认可的技术核定单是有效的设计文件 当施工中遇有钢筋的品种或规格与设计要求不符是 可按钢筋等强度代换 等面积代换原则代换 1 等强度代换 当构件受强度控制时 钢筋可按强度相等原则进行代换 即不同钢号的 钢筋按强度相等的原则代换 即代换后的钢筋强度应大于或等于代换前的钢筋强度 2 等面积代换 当构件按最小配筋率配筋时 钢筋可按面积相等的原则进行代换 即 同钢号的钢筋按钢筋面积相等的原则代换 3 当构件受裂缝宽度或挠度控制时 代换后进行雷锋宽度或挠度验算 4 代换后的钢筋应满足构造要求和设计中提出的特殊要求 钢筋代换时 必须要充分了解设计意图和代换材料性能 并严格遵守现行混凝土结构设 计规范的各项规定 凡重要结构中的钢筋代换 要征得设计单位同意 1 对某些重要的构件 如吊车梁 薄腹梁 桁架弦等 不宜用一级光圆钢筋代替二 级带肋钢